Τιθασεύοντας τους κυλίνδρους
Πολλές από τις σύγχρονες καινοτομίες της αυτοκινητοβιομηχανίας δεν αποτελούνπαρθενογένεση, αλλά έχουν τις ρίζες τους στο παρελθόν: ανάγονται σε λαμπρές ιδέες που
παλαιότερα είχαν αποτύχει, είτε λόγω ελλιπούς τεχνολογίας υλικών και ηλεκτρονικών είτε
απλώς επειδή παρουσιάστηκαν πριν από την ώρα τους, και δε γνώρισαν εμπορική επιτυχία.
Πολλές φορές αναρωτιέται, μάλιστα, κανείς πώς είναι δυνατόν πολύπλοκοι μηχανισμοί,
συστήματα μετάδοσης και συστήματα που εν πολλοίς σήμερα θεωρούμε δεδομένα να έχουν
επινοηθεί και πρωτοφτιαχτεί μέχρι και μία εκατονταετία πριν από την καθιέρωσή τους.
Κιβώτιο χωρίς συμπλέκτη υπάρχει από το 1889, υβριδικό σύστημα μετάδοσης από το 1900, τα
ηλεκτρικά αυτοκίνητα αποτελούσαν τον κανόνα, και όχι την εξαίρεση, στις αρχές τους 20ού
αιώνα, ο άμεσος ψεκασμός και η ανεξάρτητη ανάρτηση έχουν εφευρεθεί προπολεμικά.
Έτσι και το σύστημα απενεργοποίησης κυλίνδρων: τα πρώτα πειράματα γίνονται κατά τη
διάρκεια του Β΄ Παγκόσμιου Πολέμου, αλλά περνούν στην παραγωγή μόλις το 1981, και αυτό
κάθε άλλο παρά επιτυχώς. Εκείνη τη χρονιά όλα τα μοντέλα της Cadillac (πλην της Seville)
προσφέρονται με την έκδοση V8-6-4 του κινητήρα L62, που εξελίχθηκε σε συνεργασία με την
Eaton και έχει τη δυνατότητα λειτουργίας με 8, 6 ή 4 κυλίνδρους, ανάλογα με τις ανάγκες
παροχής ισχύος. Το σύστημα απενεργοποιεί αντικριστά ζευγάρια κυλίνδρων, επιτρέποντας στον
κινητήρα να λειτουργεί με τρεις διαφορετικές διατάξεις και χωρητικότητες. Αποδεικνύεται,
όμως, αναποτελεσματικό και αναξιόπιστο, κυρίως λόγω της ηλεκτρονικής διαχείρισης, που
εκείνες τις ημέρες βρίσκεται σε νηπιακό στάδιο και εφαρμόζεται για πρώτη φορά σε μαζική
παραγωγή. Πολύ σύντομα, ο V8-6-4 αποτελεί παρελθόν.
Η αποτυχία της Cadillac δίνει το δικαίωμα στη Mitsubishi να ισχυριστεί πως το δικό της
σύστημα μεταβλητής χωρητικότητας MD (Modulated Displacement), που παρουσιάζεται το 1982
και εφαρμόζεται σε 4κύλινδρο κινητήρα, είναι το πρώτο παγκοσμίως. Σίγουρα, πάντως, είναι
το πρώτο που λειτουργεί. Ωστόσο, ούτε αυτό έχει εμπορική επιτυχία, αφού η ανταπόκριση του
κοινού κάθε άλλο παρά θερμή είναι. Το 1993 η Mitsubishi επιστρέφει με το MIVEC-MD, που
συνδυάζει το μεταβλητό χρονισμό βαλβίδων με το σύστημα απενεργοποίησης κυλίνδρων, με
βελτιωμένα ηλεκτρονικά και σχεδόν ανεπαίσθητη μετάβαση λειτουργίας από τέσσερις σε δύο
κυλίνδρους. Το σύστημα επιτυγχάνει μείωση της κατανάλωσης από 10% έως 20%, όμως μέρος του
κέρδους οφείλεται και στο μεταβλητό χρονισμό βαλβίδων. Το MIVEC-MD μένει στην παραγωγή
μέχρι το 1996, και από τις αρχές του 21ου αιώνα η εν λόγω τεχνολογία αρχίζει να
εφαρμόζεται από τις Mercedes, Chrysler, Honda και GM στους μεγάλης χωρητικότητας
κινητήρες, όταν η κατανάλωση και εκπομπή CO2 αρχίζει και γίνεται μείζον θέμα. Εντέλει
επιστρέφει φέτος και στους τετρακύλινδρους κινητήρες, κάτω από το καπό των VW. Πώς, όμως,
λειτουργεί η σύγχρονη εκδοχή του συστήματος;
H βασική ιδέα είναι απλή: αφού ο βενζινοκινητήρας παρουσιάζει το μέγιστο βαθμό απόδοσης σε
συνθήκες λειτουργίας με υψηλό φορτίο -άρα καταναλώνει και λιγότερο-, τότε χρειάζεται
κάποιο είδος «υποβοήθησης» σε όλες τις υπόλοιπες (με χαμηλό και μεσαίο φορτίο), ώστε να
βελτιώσει την απόδοσή του. Η απενεργοποίηση δύο εκ των τεσσάρων κυλίνδρων ενός κινητήρα
εξαναγκάζει τους εναπομείναντες δύο να λειτουργήσουν με πολύ υψηλότερο φορτίο, αυξάνοντας
το βαθμό απόδοσής τους. Περιορίζονται σημαντικά οι απώλειες άντλησης (σε σχέση με τη
σχεδόν κλειστή πεταλούδα γκαζιού σε χαμηλό φορτίο) αλλά και οι εσωτερικές τριβές του
κινητήρα. Στον ευρωπαϊκό κύκλο κατανάλωσης, το σύστημα της VW προσφέρει οικονομία καυσίμου
0,4 του λίτρου/100 χλμ. - στην πράξη αποδεικνύεται μείωση της κατανάλωσης κατά 0,6 λτ./100
χλμ. στην αστική κίνηση και κατά 1 λίτρο/100 χλμ. στην κίνηση με ταχύτητα 50 χλμ./ώρα με
3η ή 4η σχέση στο κιβώτιο.
Οι δύο κύλινδροι απενεργοποιούνται σε ένα εύρος στροφών του κινητήρα μεταξύ 1.400 και
4.000 σ.α.λ. και με ροπή μεταξύ 25 και 100 Nm (2,5-10,2 χλγμ.). Πρόκειται για ένα μεγάλο
εύρος χαρτογράφησης, που καλύπτει το 70% όλων των οδηγικών καταστάσεων στον ευρωπαϊκό
κύκλο οδήγησης. Οι θάλαμοι καύσης γεμίζουν με αέρα και στη συνέχεια οι βαλβίδες εισαγωγής
και εξαγωγής του δεύτερου και του τρίτου κυλίνδρου κλείνουν, η ηλεκτρονική διαχείριση
σταματά τον ψεκασμό, ενώ σε κάθε περιστροφή του στροφαλοφόρου γίνεται μόνο μία ανάφλεξη
και τα έμβολα των απενεργοποιημένων κυλίνδρων απλώς παρασύρονται από το στροφαλοφόρο. Για
το κλείσιμο των βαλβίδων ο εκκεντροφόρος διαθέτει για τις οκτώ βαλβίδες των δύο κυλίνδρων
δύο διαφορετικά προφίλ εκκέντρου, ένα κανονικό και ένα που κρατά τις βαλβίδες κλειστές. Η
μηχανική εμπλοκή τους εκτελείται μέσα σε μισή περιστροφή του εκκεντροφόρου: ανάλογα με τις
στροφές του κινητήρα, απαιτούνται μόλις 13 έως 36 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Η συνεργασία
με την ανάφλεξη και την πεταλούδα γκαζιού εξασφαλίζει ομαλή απενεργοποίηση ή ενεργοποίηση
του δεύτερου και του τρίτου κυλίνδρου.
Επιπλέον, χάρη σε έναν αισθητήρα στο πεντάλ του γκαζιού και στον κατάλληλο αλγόριθμο στο
λογισμικό, το σύστημα μπορεί να ανιχνεύσει το προφίλ οδήγησης - όπως κατά την οδήγηση σε
στροφές ή σε γρήγορες αλλαγές ταχυτήτων στην εθνική οδό. Σε τέτοιες περιπτώσεις, το
σύστημα ACT (Αctive Cylinder Technology) απενεργοποιείται. Στην πράξη, το σύστημα
λειτουργεί απόλυτα αθόρυβα και χωρίς κανέναν κραδασμό, οπότε ο οδηγός καταλαβαίνει εάν
κινείται με δύο ή τέσσερις κυλίνδρους μόνο από τη σχετική ένδειξη στην οθόνη πολλαπλών
λειτουργιών, που βρίσκεται στον πίνακα οργάνων. Και κάπως έτσι μία ακόμα παλιά ιδέα
αναβιώνει, εκσυγχρονίζεται τεχνικά και συγχρονίζεται με τις απαιτήσεις της εποχής._ Ν. Κ.